专利名称：密封瓶子的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过变形放在瓶口上的顶盖来密封瓶子的方法和装置，其中在定位状态一个吸持件定位瓶口上的顶盖，其中在密封状态通过一个锥形入口区域将顶盖插入密封器的密封端，从而其被变形并且固定在瓶子上，并且其中在回弹状态当顶盖变形之后弹件从密封端弹出顶盖。
从DE-OS4115285或从D-2147770中公开了这样一种方法和装置。
在DE-OS4115285中的密封腔中布置有一个捣杆状的压紧夹具和一个弹簧承载的密封件。在定位状态，压紧夹具卡住顶盖，并且位于传送装置上的瓶子相对顶盖和一个定中心件定位。在密封状态之前以及其过程中，在压紧夹具上压紧密封元件并且在顶盖以及因此在瓶子上存在一个高压即所谓的“头压”。当密封状态终了之后，瓶子最后从密封器中弹出。
在DE-OS2147770中，在压下件中可移动地支承着一个压紧夹具并且由弹簧负载。在定位状态，压紧夹具卡住瓶口上的盖。在密封状态之前，压紧夹具相对下压元件定位并且通过密封器和瓶子的相对运动二者被压入密封器。借助于一个弹簧作用的该压下元件的压力负载，一个高压头作用于顶盖上。密封状态终了之后，瓶子从密封器中弹出。
在这些参考文本中的缺点是在密封状态过程中由密封和下压施加的压力通常比较高(150KP)。在密封状态中，大约等于这么大的力的变形力加到该力上，从而在该状态过程中，作用于瓶子上的全部力大约为300KP。从而必须相应于未接收如此的力来确定卡紧装置的尺寸。另外，瓶子破裂的机会大大增加，基于如此大的力，瓶子的卡紧装置和密封器的磨损比较高。由于瓶口和顶盖之间的高压，插入顶盖的密封材料很容易被损坏或完全破坏。因此，不能总是保证瓶子的紧密封口，从而瓶内的液体可以放气或空气漏入瓶子，进而影响瓶内液体的易腐蚀性。
因此，本发明的目的是改进上述种类的密封一个瓶子的密封方法和装置，从而利用基本上减小的压力和在密封状态过程中几乎没有头压，以一个简单方式得到瓶子的安全密封并且避免了瓶子的破裂。
在该方法中实施该目的是利用权利要求1的前序部分的技术特征，以及在该方法中在定位和密封状态，吸持件保持顶盖在瓶口上基本上无压力，并且随着封状态的加压状态过程中回弹顶盖的回弹件在回弹状态被加压来实现。
根据本发明，在顶盖放在瓶子上以及瓶子可能插入锥形瓶入口区域的定位状态以及密封状态过程中，即顶盖固定到瓶子上的变形过程中在瓶口上基本上无压力地吸持顶盖，仅仅在密封状态终了之后或之前一点，给回弹件加压。在回弹状态过程中，该回弹件几乎将顶盖整个弹出密封器。因为回弹元件的加压和密封状态过程中产生的力基本上连续地作用于顶盖上，不是由这两个力的合力提供的，而仅仅是分别相应于最大的密封力或回弹力。
与现有技术相反，最大力基本上被一分为二。相应地，在密封过程中，可以形成更加简单或低成本的运送瓶子的吸持夹具。因为在本发明中作用于瓶子上的力大大降低，从而不经常产生破裂的瓶子。密封器中产生的力也大大减小，从而不经常产生磨损。利用基本上无压力地来吸持瓶口上的顶盖，插入顶盖中的密封材料承受较小的负载，从而瓶子被安全地和紧密地密封。这样几乎完全防止了充入液体的排气、空气的透入或缩短易腐蚀性等问题。
为了实施上述方法，在密封器中可移动地支承着吸持件和回弹件，并且在接近密封器的端部方向承载力。为了以基本上在瓶口上几乎没有压力地吸持住顶盖，吸持件与回弹件相比，其只承载较少的力。因此吸持件仅仅在密封器中的顶盖变形之后与回弹件衔接，其二者通常在加压状态随着力载荷相对其负载是可以移动的。
借助于与回弹元件相连的曲线形的滚轴以及对于瓶子填充物或瓶子密封器及其类似物公知的各个引导的曲线也可以执行对回弹元件的偏压。在最佳实施例中，瓶子和密封器相对相互移动并且在加压过程中加压回弹元件。在这样情况下，通过瓶子的相对运动和瓶口与吸持元件的衔接而直接对回弹件加压。
因为密封状态和加压状态基本相互连着，本发明的回弹件的最大加压小于在密封状态过程中产生的最大密封力可能是最优的。
在密封状态过程中，顶盖的边缘在密封端以简单的方式被卷边，其中仅产生摩擦力和在该状态过程中产生的卷边力。为了简化吸持装置以及瓶子的导向，如果带有吸持件和回弹件的密封器朝瓶口方向移动以密封瓶子，它是具有优越性的。例如瓶子放在瓶板上相对密封器安置。通过公知和方式利用曲线状的滚轴和各引导的曲线，借助于气动或水力加压以及其它装置来使密封器向上和向下运动。
为了在瓶口上准确地定位顶盖，如果吸持件在预先准备好的位置的吸持顶盖是具有优越性的。为了该目的，在吸持件的吸持端可以安置一个永久磁铁。
在本发明的一个简单的实施例中，在加压状态中，吸持件直接压着回弹件并且给它加压。在该种情况下，吸持件和回弹件基本上一个接一个地安置于密封器中。在定位和密封过程中，基本上仅仅是吸持件在密封器中移动，而在加压状态吸持件和在密封器中移动，而在加压状态吸持件和回弹件都移动。
在本发明的一个实施例中，借助于吸持弹簧件在接近瓶口的方向对吸持件施加一个小力。该弹簧件例如可以放在吸持件和回弹件之间，从而至少在密封状态过程中借助于吸持件的运动压缩吸持弹簧件，借助于该弹簧件而加压回弹件。
在该种连接的一个简单的实施例中，在密封器中安置一个回弹件，其在接近吸持件的方向对回弹件加压。
根据本发明的另外实施例，在加压状态只要吸持弹簧件与回弹件衔接，吸持弹簧便被压缩，并且顶着回弹弹簧件的力给其有加压。吸持弹簧件的弹簧系数基本上小于回弹的弹簧件的弹簧系数。
从密封器弹出密封的瓶子所必须的力以简单的方式来决定即加在压状态终了之后，回弹件在后壁衔接密封腔的瓶口的相对端。吸持件和回弹件可插入密封器从而弹件接触后壁，这样导致了密封结构的高度很小。
本发明其它最佳实施例将从从属权利要求中看出。
根据本发明建议的解决办法和其优越的实施例现在参照附图来描述。
图1示出了根据本发明定位状态的一个密封器;
图2示出了密封状态的密封器;
图3示出了在加压状态的端部的密封器;
图4示出了回弹状态过程中的密封器;
图5示出了回弹状态终了之后的密封器，和图6示出了根据本发明所述方法的力-行程图。
在图1中示出了一个密封瓶子的单个密封器7。在公知的方法中，围绕圆环的中心或圆环状地可以转动地布置许多相应的密封器，其中利用瓶板上的入口星或类似的瓶子支承装置来转交瓶子1。
密封器7具有一个圆柱形的密封腔15。其利用后壁14相对瓶子1被密封。该腔室在接近腔室19的纵向方向上具有第一区段20和第二区段21。在第一区段中，布置一个吸持件4并且在第二区域中布置一个回弹件8。
在第一和第二区段之间的过渡区段22形成一个环形凸肩33，其中第一区段20比第二区段21具有较小的内直径。
吸持件4基本形成圆柱形，其外直径比第一区段20的内直径小一点。吸持件4的下部吸持端25与顶盖3的上表面18相配合。该顶盖包括一个外部凸出的边缘11，其可移动地与瓶子1相关的密封器7的密封端6的锥形入口区域5相接触。
在瓶子1的一端，密封端6包括一个挡块33，其在纵向轴19连接到锥形入口区域5。
在吸持件4和回弹件8之间的凹槽27和28之间分别安置一个吸持弹簧。凹槽27同心地置于在吸持件8中并且凹槽28同心地置于在回弹件8中，二者都相对纵向轴19对称。径向延伸的凸缘24围绕着凹围绕着凹槽27的开口端。在图1中的定位状态，该凸缘与圆周形凸缘23相接触。回弹件8的凹槽28在其开口端也具有一个径向延伸的凸缘30，其中套筒31相对于纵向轴19同心地与凸缘30相连。该套筒的自由端与圆周的凸肩33相接触。
吸持件4的径向凸缘和外直径稍小于套筒的内直径，该套筒的外直径稍小于密封腔室15的第二区段21的内直径。回弹件8的径向凸缘和吸持件4彼此相对以一定距离16放置。圆柱形回弹件本体29的外直径大约等于在密封件7的第一区段上支承的吸持件4的外直径。凹槽27和28在其开口端分别包括一个向外延伸的锥形扩张部分。
在径向凸缘30和后壁14之间，与回弹件本体29同心放置弹簧13以加压。其在接近吸持件4的方向上对回弹件8加压。回弹件8相对后壁14以一定的距离35放置，从而形成一个空间34。
一个永久磁铁26安置在吸持元件4中的吸持端25的前表面内，以便在定位定位状态吸持住顶盖。
在图2中，示出了加压状态开始之前的密封器，序号相应于图1中的序号，从而仅仅部分提及它们。
按箭头36方向移动密封器7，顶盖3沿着锥形表面32插入入口区域5。锥形表面32也可以是倒角的。它形成密封锥面并且并入圆柱表面52。在接近回弹件8的方向相应插入吸持件4。吸持件4的径向凸缘24从园周形凸肩23伸出，并且与回弹件8的径向凸缘30衔接。图1中所示的径向凸缘24和径向凸缘30之间所示的距离基本相应于锥形表面32的高度17，从而顶盖3的边缘11在接近瓶子11的方向的锥形入口区域基本上被卷边，但是然而没有完全深入到圆柱形表面52。
部分压缩凹槽27和28中的弹簧12以一种方式形成相应于图1中的弹簧，从而图1和图2中的回弹件8和后壁14之间的距离35是相等的。
在图3中示出了加压状态终点时刻的密封器。相同的元件也以相同的序号表示。
如果密封器7进一步朝方向36移动，被夹持的凸缘1和回弹件8一起移动吸持件4直到与后壁14衔接。以一定距离37相对园周形凸肩23布置套筒31。相对图1弹簧12和13被压缩。顶盖3完全置于圆柱形表面52之内并且最终变形。
在图4中，密封器7自方向38远离瓶子1移动。回弹件4与的壁14以一定的距离布置，其中套筒31不与圆周形凸肩23相衔接。吸持件4的径向凸缘24和回弹件8处于衔接状态。顶盖3的边缘11位于柱形表面52和锥形表面32之间的过渡区域。
在图5中示出了相对于图1密封过程的终点之后的密封件7。顶盖3通过变形固定在瓶子1上。
吸持件4和回弹件8以其径向凸缘24和套筒31而衔接，二者分别与园周形凸肩23衔接。吸持件的径向凸缘和回弹8以一定距离16安置。回弹件8相对后壁14以一定距离35安置。弹簧12和13是图1所示的状态。
顶盖3放置在锥形表面32的区域，其中边缘11与不再与锥形表面衔接因而被完全弹出。
在图6中示出了一个力一行程图。在X轴示出了密封件7的行程而y轴示出了作用在瓶子1上的力。曲线39代表了借助于曲线40、41和42的装置而产生的力之和。曲线40相应于由与回弹件8相关的弹簧1也产生的力。曲线42相应于顶盖在密封器7上的运动过程中产生的摩擦力和变形力。在开始51处，各个力以及全部力仍然是零，其相应于图1所示的状态。现在压缩具有小的弹簧系数的弹簧12从而产生大约10Kp的重新调节力40。在相应于图2到5的整个密封过程中保持该力，其中图5所示的状态相应于曲线40的端点50。
上述的所有力作用在顶盖上，从而作用在瓶子上。
当通过密封器7的锥形入口区域5移动顶盖5时，摩擦力升到最大值43。在该位置，用一种方式夹持住顶盖的边缘11，从而随之摩擦力下降直到顶盖在点46的最后变形为止。摩擦力42的最大值43相应于合力39的最大值10。
如果根据图2，吸持件4与回弹件8相衔接，在起动点44之后产生弹簧13的重新调节力41以防密封器向方向36进一步移动。该重新调节力附加到重新调节力40和摩擦力42一起以产生合力39。
在图3所示的加压状态端部，密封器7的移动方向36与移动方向38相反。在图6中，该点相应于转折点45或到最大值9即最大加压。可以在图6中清楚地看到，最大加压9小于最大密封力10。然后重新调节力41减小，其中图4所示的状态相应于摩擦力42的端点48。在该种情况下，顶盖3的边缘11不再与密封器7的入口区域衔接，从而不再产生更大的摩擦力。
然后回弹件8的弹簧13进一步放松，直到套筒31又与圆周形凸肩23衔接，其相应于图6中作用于顶盖上的重新调节力41。在图的其余部分点49至50之间基本上相应于降低吸持件4直到其边缘凸缘24衔接园周形的凸肩23为止。
借助于力-行程图可以清楚地看到作用于顶盖上的最大力10基本上相应于最大摩擦力43。其是指借助于吸持件保持顶盖在瓶子口上基本上没有任何压力。借助于弹簧12所谓的“头压”，仅仅是另外施加相对小的重新调节力40。仅当在密封状态过程中的摩擦力已经大大地降低，利用加压，回弹件又来增加作用在瓶子上的合力。最大偏压9大大地小于最大密封力10。另外，合力小于或等于最大密封力10。
在所示的实施例中起始点51和转折点45之间的距离大约为9mm。最大密封力10大约150Kp。与已知的解决方案相反，密封状态与偏加压状态一个接着一个，未增加最大偏压9的最大密封力10，从而在密封状态过程中基本上较淖的力作用在瓶子上。
权利要求
1.一种通过变形放在瓶口(2)上的顶盖来密封瓶子(1)的方法，其中在定位状态一个吸持件(4)定位在瓶口上的顶盖，在密封状态过程中，通过一个锥形入口区域(5)将顶盖插入密封器(7)上的密封端(6)，顶盖被变形并且固定在瓶子(1)上，并且其中在回弹状态一个回弹件(8)在顶盖变形后将顶盖从密封端(6)弹出，其特征在于在定位和密封状态，吸持件(4)以基本上在瓶口(2)上无任何压力地来吸持顶盖(3)，并且在随着密封状态的加压状态，加压回弹件(8)又使在回弹状态过程中弹出顶盖。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于瓶子(1)和密封件(7)相对相互移动，并且因此在加压状态过程中加压回弹件(8)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于回弹件(8)的最大加压小于密封状态过程中产生的最大密封力。
4.根据前述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于顶盖(3)的边缘(11)在密封端(6)被卷边。
5.根据前述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于密封器(7)与吸持件(4)和回弹件(8)一起朝瓶口(2)的方向移动以密封瓶子(1)。
6.根据前述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于在定位状态之前，吸持件(4)在已准备好的位置吸持顶盖(3)。
7.根据前述权利要求的至少之一所述的方法，其特征在于在刚刚结束密封状态之前，开始加压状态。
8.根据前述权利要求的至少之一所述的方法，其特征在于在加压状态过程中吸持件(4)压着回弹件(8)并且加压回弹件。
9.根据前述权利要求的至少之一所述的方法，其特征在于一个吸持弹簧件(12)以朝着瓶口(2)的方向的力对吸持件(4)加压。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于吸持件(4)至少在密封状态过程中压缩吸持弹簧件(12)，从而它用力给回弹件(8)加压。
11.根据前述权利要求的至少之一的方法，其特征在于一个回弹件(13)以朝着吸持件(4)的方向的力给回弹件(8)加压。
12.根据前述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于在加压状态终了之后，回弹件(8)衔接位于与瓶口(2)的相对端设置的密封器腔室(15)的后壁(14)。
13.根据至少前述权利要求之一实施例方法的密封器(7)，包括一个与一个瓶口相连的密封端(6)和一个吸持和回弹件(4、8)可移动地被支承在密封器中，以朝着密封端(6)的方向被加压，其特征在于仅以很小的力相对回弹件(8)给吸持件(4)加压，并且通过变形顶盖所需的通道相对回弹件在高度上可自由地移动，并且基本上在密封(7)中的顶盖(3)变形之后，吸持件(4)衔接回弹件(8)，从而二者相对其偏压是可移动的。
14.根据权利要求13的密封器，其特征在于密封器(7)包括一个基本上圆柱形的密封器腔室(15)。
15.根据权利要求13或14所述的密封器，其特征在于吸持和回弹件(4，8)与密封器(7)是同轴的。
16.根据权利要求13至15至少之一所述的密封器，其特征在于所述的密封器(7)沿着纵向轴包括两个区段，其中在第一区段(20)中吸持件(4)是可移动的地被支承着，在第二区段(21)中回弹件(8)被可移动地支承着。
17.根据权利要求16所述的密封器，其特征在于第一和第二区段(20，21)之间的过渡区域(22)形成一个径向定尺寸的圆周形的凸肩(23)。
18.根据权利要求17所述的密封器，其特征在于吸持件(4)包括一个径向凸缘(24)以便在端部衔接圆周形成的凸肩(23)。
19.根据权利要求13至18至少之一所述的密封器，其特征在于吸持件(4)基本上在圆周形凸肩(23)和锥形入口区域(5)之间伸展。
20.根据权利要求13至19至少之一所述的密封器，其特征在于吸持件(4)在其吸持端(25)装有永久磁铁(26)以便吸持住顶盖(3)。
21.根据权利要求13至20至少之一所述的密封器，其特征在于一个吸持弹簧件(12)安置在吸持件(4)和回弹件(8)之间，以便给吸持件加压。
22.根据权利要求21所述的密封器，其特征在于吸持和回弹件(4，8)相互面对的端部包括基本上为圆柱形的槽(27，28)，以便支承吸持弹簧件(12)。
23.根据权利要求22所述的密封器，其特征在于槽(27，28)以相同直径彼此同轴地安置，并且位于密封器(7)的纵向轴(19)上。
24.根据权利要求13至23至少之一所述的密封器，其特征在于回弹件(8)制成一个圆柱体(29)，其中槽(28)被一个径向凸缘(30)所环绕，径向凸缘包括一个基本上相当于密封腔(15)的第二区段的内直径的外直径。
25.根据权利要求下3至24至少之一所述的密封器，其特征在于第二区段(21)由后壁(14)在一端密封，并且在后壁和径向凸缘(30)之间支承着一个回弹弹簧(13)。
26.根据权利要求13至25至少之一所述的密封器，其特征在于在回弹件(8)的径向凸缘(30)处，一个套筒(31)沿着纵向轴(19)延伸。
27.根据权利要求26所述的密封器，其特征在于套筒(31)的外直径大约等于第二密封器区段的内直径，并且套筒的内直径大约等于吸持件(4)的径向凸缘(24)的外直径。
28.根据权利要求13至27至少之一所述的密封器，其特征在于回弹件(8)的径向凸缘(30)的宽度大约等于吸持件(4)的径向凸缘(24)宽度。
29.根据权利要求13至28至少之一所述的密封器，其特征在于吸持件(4)的径向凸缘(24，30)和回弹件(8)的距离基本上相当于入口区域(5)的锥形表(32)的高度。
30.根据权利要求13至29至少之一所述的密封器，其特征在于入口区段(5)包括基本上朝着瓶子(1)的方向垂直凸出的一个挡块(33)。
全文摘要
通过变形放在瓶口上顶盖来密封瓶子的方法，其中在定位状态吸持件定位瓶口上的顶盖。在密封器的密封端，因此其被变形并且固定到瓶子上。在顶盖变形之后，在回弹状态中一个回弹件将顶盖从密封端弹出。为了以大大增加的压力来密封瓶子并且在密封状态几乎没有头压以及以简单的方式不破裂瓶子，在定位状态和密封状态吸持件以在瓶口上基本上没有任何压力的方式吸持顶盖，并且在随之的密封状态过程中，回弹件被加压以在回弹状态过程中弹出顶盖。
文档编号B67B3/12GK1079941SQ93104059
公开日1993年12月29日 申请日期1993年3月16日 优先权日1992年3月17日
发明者格哈特·赫德克尔 申请人:赫尔曼·克朗塞德机械工厂克朗塞有限公司